ADC（模数转换器）电路的核心功能是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。其典型原理图结构及工作流程如下：
一、基本组成模块
-
采样保持电路（S/H）
- 作用：在时钟控制下对输入模拟信号（Vin）进行瞬时采样，并保持电压稳定供后续处理。
- 关键元件：模拟开关（MOS管）+ 保持电容（CH）
-
比较器
- 功能：将采样电压与参考电压（Vref）生成的量化电平进行比对，输出高低电平。
-
数模转换器（DAC）
- 内置于反馈回路，根据控制逻辑生成的数字码生成对应的模拟电压。
-
逐次逼近寄存器（SAR）
- 核心控制单元，采用二分搜索算法逐位确定数字输出。
-
时钟发生器
- 提供同步时钟信号，控制采样频率和转换时序。
二、典型原理图结构（以逐次逼近型ADC为例）
模拟输入 Vin
│
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┌─────────────┐ ┌───────────┐
│ 采样保持电路 │─────▶│ 电压比较器 │
└─────────────┘ └─────┬─────┘
│比较结果
┌─────▼─────┐
│ SAR控制逻辑 │
└─────┬─────┘
│数字反馈
┌─────▼─────┐
│ DAC │
└─────┬─────┘
▼
参考电压 Vref三、工作流程
- 采样阶段：时钟上升沿触发采样开关，CH电容充电至Vin瞬时值
- 转换启动：SAR从最高有效位（MSB）开始试探
- 数模反馈：DAC生成当前数字码对应的模拟电压VDAC
- 电压比较：比较器判断Vin与VDAC的大小关系
- 位确定：SAR根据比较结果保留或清除当前位
- 循环迭代：重复步骤3-5直至最低有效位（LSB）
- 输出锁存：完成转换后输出N位二进制码（Dout）
四、关键参数设计
- 分辨率：由DAC位数决定，如12位对应4096个量化电平
- 转换速度：受时钟频率和位数限制（转换时间≈N+2个时钟周期）
- 参考电压：需选用低噪声稳压源，典型值2.5V/5V
- 抗混叠滤波：前端需配置截止频率≤fs/2的低通滤波器
五、扩展设计要点
- 高位ADC需加入校准电路补偿非线性误差
- 高速应用建议采用流水线型结构
- 高精度场合需配置屏蔽地线和去耦电容
- 差分输入结构可提升抗干扰能力
实际设计时需根据速度（SAR/Σ-Δ/Flash）、精度（16-24bit）、功耗等要求选择拓扑结构，并结合具体ADC芯片型号配置外围电路。
89C51是如何使用ADC0808模数进行转换的
依次进行A/D转换。2、ADC0808简介3、中断/查询方式3.1 、采用中断方式3.1.2、电路原理图3.1.3、代码3.1.4 、效果图3.2、 采用查询方式3.2.1、电路原理图3.2.2、代码
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模数转换ADC模块 精选资料分享
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2024-01-18 11:59:09
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